Menü Kapat

Dönen Gaz Giderme

Dönen Gaz Giderme

Dönen Gaz Giderme yöntemi, şu anda erimiş alüminyumun gazdan arındırılması ve saflaştırılmasında en yaygın olarak kullanılan yöntemdir. Dönen gaz giderme yönteminin çalışma prensibi, erimiş alüminyumda çözünmeyen bir inert gaz veya aktif gazın geçirilmesi ya da erimiş alüminyumla reaksiyona girerek gaz üretmesi için bir klor tuzu (klorür) eklenmesidir; bu reaksiyon, erimiş alüminyumda çok sayıda kabarcığın kaçmasına neden olur.

Erimiş alüminyumda çözünmüş hidrojen atomları, arındırma kabarcıklarının yüzeyine doğru hareket eder, kabarcıkların yüzeyinde adsorbe olur, hidrojen kabarcıkları içinde hidritler oluşturur ve son olarak kabarcıklar yüzeye çıkarken erimiş alüminyumun kinetik sürecinden ayrılır; böylece erimiş alüminyumun gaz giderimi ve arındırılması işlemi tamamlanır. Bu, hidrojenin sıvı fazda difüze olduğu ve kabarcıklar tarafından adsorbe edildiği bir süreçtir.

Geleneksel kabarcık yüzdürme yöntemi gaz giderme arıtma teknolojisi, ; örneğin tek borulu üfleme yöntemi ve çok delikli üfleme başlığı yöntemi yalnızca belirli koşulları karşılayabilir ve yukarıdaki gereksinimleri aynı anda karşılamak zordur. Çok delikli üfleme başlığı yöntemi, tek borulu üfleme yöntemine kıyasla daha küçük kabarcıklar üretebilse de, bu durum çok büyük bir iyileşme sağlamaz. Bu iki yöntemde gaz giderme sırasında kabarcıklar dikey olarak yükseldiğinden, hava beslemesi artırıldığında, nozülün hemen üzerindeki sıvı yüzeyi kabarcıkların yükselmesinin etkisiyle belirgin şekilde yükselir ve bu da erimiş alüminyumun çalkalanmasına ve sıçramasına neden olur. Bu nedenle, bu yöntemler hava akışının ana faktörü olarak işlev göremezler.

Dönen Gaz Giderme

Günümüzde, insanların ilgisinin giderek daha fazla arttığı döner nozul prensibi, kabarcık flotasyon yönteminin gaz giderme dinamik koşullarını karşılamaktadır. Bu yöntem ile önceki arıtma yöntemleri arasındaki fark, arıtma gazının şaft deliğinden veya şaft ile manşon arasındaki boşluktan verilmesi ve alt döner nozul kanadından geçerken parçalanarak yüksek hızda püskürtülmesidir. Ardından, dönen erimiş alüminyum sıvı seviyesine yükselir.

Dönen nozul yöntemi, hidrojen gideriminde kabarcık flotasyon yönteminin avantajlarından tam olarak yararlanılmasını sağlar. Buradaki kilit nokta, sıvının nozulun güçlü etkisiyle bir akıntı oluşturması ve kabarcığın, nozul ile akıntının etkisiyle kırılmış kuyuda eşit bir şekilde dağılmasıdır.

Dönme hızı düşük olduğunda, kabarcıkların kesme gerilimi daha azdır ve kabarcıklar daha büyüktür; bu kabarcıklar hasır şapka şeklindedir. Dönme hızı yüksek olduğunda, kabarcıkların kesme gerilimi artar, kabarcıkların hacmi belirgin şekilde azalır ve kabarcıklar küresel bir şekilde dağılır. Kabarcık sayısı arttıkça, erimiş alüminyumla temas eden kabarcıkların yüzey alanı da artar; bu da gaz giderme dinamiklerini önemli ölçüde iyileştirir.

Dönen Gaz Giderme

Kabarcık, kanattan püskürtülen sıvının etkisiyle parçalanır ve aynı anda nozülden uzaklaşır. Kabarcığın yer değiştirmesi, kanadın hızı ve şekliyle ilgilidir. Hız yüksek olduğunda, kabarcığın hacmi de buna bağlı olarak artar. Kabarcığın radyal hareketi ne kadar uzun olursa, kabarcık dağılımı o kadar dağınık hale gelir. Dönme hızı düşük olduğunda, kabarcıklar nozülün yakınında toplanır ve bu da kabarcıkların yoğunlaşma eğilimini artırır. Dönme hızı yüksek olduğunda ise kabarcıklar dağılır ve dağılım daha homojen hale gelir. Hız arttıkça, bıçaklardan püskürtülen sıvının etki alanı genişler ve böylece kabarcık parçalanma süreci devam edebilir.

Dönen nozülün yapısı, sıvı alüminyumun arıtma sürecinde en önemli faktördür. Yapısı ve tasarım parametreleri farklı olduğundan, sıvının karıştırılma derecesi de farklılık gösterir; bu da oluşan kabarcıkların boyutu ve sayısını değiştirir ve bu durum hidrojen giderme etkinliğini doğrudan etkiler. Farklı döner nozullara, aynı hız ve gaz akışı koşullarında farklı görünen kütle transfer katsayıları vardır.